JP4972868B2 - 表面修飾されたセリア・ジルコニア系水和酸化物、その酸化物及びそれらの製造方法並びに用途 - Google Patents
表面修飾されたセリア・ジルコニア系水和酸化物、その酸化物及びそれらの製造方法並びに用途 Download PDFInfo
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Description
(1)組成分析
粉末の組成はICP発光分光分析法にて測定した。
(2)結晶構造
粉末の結晶構造は粉末X線回折装置(マック・サイエンス社製、商品名「MPX3」)により同定した。X線源としてはCu−Kα線を使用した。
(3)比表面積測定
粉末の比表面積は一点式比表面積測定装置(ユアサアイオニクス社製、商品名「MONOSORB」)により測定した。
(4)OSC測定
OSC測定は、自作の昇温還元装置(TPR)を用いて行った。H2=20%雰囲気中で室温から900℃まで10℃/minで昇温し、200〜700℃の範囲で消費されるH2量をTCD−ガスクロマトグラフィ−で検出し、H2量からOSCを算出した。サンプルは予め、大気中、500℃で1時間酸化処理を行った後、測定を実施した。
(実施例1)
Ce(NO3)3溶液(0.5M)とZrO(NO3)2溶液(0.5M)の混合液(Ce/Zrモル比=1/1)にH2O2液(H2O2/Ceモル比=1/1)を添加し攪拌しながら、アンモニア水をpH=9になるまで注ぎ、沈殿を得た。沈殿をろ過・水洗した後、エタノール中に分散させ、溶液を攪拌しながら、溶液温度を40℃とした。
(実施例2)
金属アセチルアセトナートとして、Y(acac)3を、Y(acac)3/(Ce+Zr)モル比=0.06で使用した以外は実施例1と同様の操作を行い、本発明のYアセチルアセトナート表面修飾セリア・ジルコニア系水和酸化物を得た。また、実施例1と同様にして、大気中800℃又は1000℃で各1時間焼成して本発明のセリア・ジルコニア系酸化物を得た。
(実施例3)
金属アセチルアセトナートとして、Pr(acac)3を、Pr(acac)3/(Ce+Zr)モル比=0.10で使用した以外は実施例1と同様の操作を行い、本発明のPrアセチルアセトナート表面修飾セリア・ジルコニア系水和酸化物を得た。こうして得られたPrアセチルアセトナート表面修飾セリア・ジルコニア系水和酸化物を、H2を4%含有する窒素ガス中で、800℃又は1000℃で各1時間焼成して本発明のセリア・ジルコニア系酸化物を得た。
(実施例4)
Ce(NO3)3溶液(0.3M)にH2O2液(H2O2/Ceモル比=1/1)を添加し攪拌しながら、アンモニア水をpH=9になるまで注ぎ、沈殿を得た後、実施例1と同様の操作を行い本発明のLaアセチルアセトナート表面修飾セリア系水和酸化物を得た。また、実施例1と同様にして、大気中800℃又は1000℃で各1時間焼成して本発明のセリア・ジルコニア系酸化物を得た。
(実施例5)
ZrOCl2溶液(0.3M)を100℃で5日間加熱し、加水分解析出物を生成させた白濁液を得、そこにアンモニア水をpH=9になるまで添加し凝集させ、ろ過分離した。この沈殿物を実施例2と同様の操作を行い本発明のYアセチルアセトナート表面修飾ジルコニア系水和酸化物を得た。また、実施例1と同様にして、大気中800℃又は1000℃で各1時間焼成して本発明のセリア・ジルコニア系酸化物を得た。
(比較例1)
Ce(NO3)3溶液(0.5M)とZrO(NO3)2溶液(0.5M)とLa(NO3)3溶液(0.5M)の混合液(Ce/Zr/Laモル比=1/1/0.2)にH2O2液(H2O2/Ceモル比=1/1)を添加し攪拌しながら、アンモニア水をpH=9になるまで注ぎ、沈殿を得た。得られた沈殿をろ過・水洗後、乾燥したものを試料とした。こうして得られた試料を、大気中800℃又は1000℃で各1時間焼成して酸化物を得た。
(比較例2)
Ce(NO3)3溶液(0.3M)とLa(NO3)3溶液(0.5M)の混合溶液(Ce/Laモル比=1/0.1)にH2O2液(H2O2/Ceモル比=1/1)を添加し攪拌しながら、アンモニア水をpH=9になるまで注ぎ、沈殿を得た。ろ過・水洗した沈殿を80℃で乾燥し、乳鉢で粉砕したものを試料とした。また、比較例1と同様にして、大気中800℃又は1000℃で各1時間焼成して酸化物を得た。
(比較例3)
ZrOCl2溶液(0.3M)をY(NO3)3溶液(0.5M)の混合溶液(Zr/Yモル比=1/0.05)を100℃で5日間加熱し、加水分解析出物を生成させた白濁液を得、そこにアンモニア水をpH=9になるまで添加し凝集させ、ろ過分離した。ろ過・水洗した沈殿を80℃で乾燥し、乳鉢で粉砕したものを試料とした。また、比較例1と同様にして、大気中800℃又は1000℃で各1時間焼成して酸化物を得た。
Claims (5)
- 一般式Ce1−XZrXO2・nH2O(x=0〜1、n=0〜2)で表されるセリア・ジルコニア系水和酸化物の表面が、金属M(M:希土類およびアルカリ土類金属からなる群より選ばれる少なくとも1種類)のアセチルアセトナートによって表面修飾された、金属アセチルアセトナート表面修飾セリア・ジルコニア系水和酸化物。
- 金属MがLa、Pr、Nd、Sm、Gd、Yの少なくとも1種類からなることを特徴とする請求項1に記載の金属アセチルアセトナート表面修飾セリア・ジルコニア系水和酸化物。
- 金属アセチルアセトナートの表面修飾量が、金属アセチルアセトナート/セリア・ジルコニア系水和酸化物のモル比で0.05〜0.15であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の金属アセチルアセトナート表面修飾セリア・ジルコニア系水和酸化物。
- 一般式Ce1−XZrXO2・nH2O(x=0〜1、n=0〜2)で表されるセリア・ジルコニア系水和酸化物とM n+ (acac) n で表される金属アセチルアセトナート(acacはアセチルアセトナート配位子、nは金属種Mの価数を表し、M n+ はアルカリ土類金属、希土類金属から選ばれたすくなくとも1種類)とを有機溶媒中で反応させることを特徴とする、金属アセチルアセトナート表面修飾セリア・ジルコニア系水和酸化物の製造方法。
- 請求項1乃至請求項3に記載の金属アセチルアセトナート表面修飾セリア・ジルコニア系水和酸化物を200℃以上の温度で焼成することを特徴とするセリア・ジルコニア系酸化物の製造方法。
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